導讀
廈門大學化學化工學院黃培強教授課題組、呂鑫教授課題組合作在利用光催化自由基偶聯反應對映選擇性合成鄰氨基醇方面取得重要進展，相關成果以“Dual catalysis for enantioselective convergent synthesis of enantiopure vicinal amino alcohols”為題於2018年1月29日發表在《自然-通訊》（Nature Communications, 2018, 9：410）。<abbr>doi/<abbr>:10.1038/s41467-017-02698-4。
在有機合成和藥物化學中，手性鄰氨基醇化合物是一類重要的合成砌塊：這類化合物既是重要手性輔基和手性配體，又是許多重要天然產物或藥物的關鍵結構單元。因此，關於手性鄰氨基醇的對映選擇性合成一直受到合成界的關注。目前已報道的方法大多受反應試劑和底物的限制，存在合成經濟性和效率較低，區域選擇性和立體選擇性不高，底物結構特殊等缺憾。黃培強教授課題組長期致力於氮α-位碳自由基方法學研究。
手性鄰氨基醇的對映選擇性合成
課題組在前期工作基礎上，發展了路易斯酸和光催化劑協同催化的硝酮與芳香醛的自由基偶聯反應，發現該反應與二碘化釤參與的硝酮與醛（酮）的自由基偶聯反應在反應適用性和反應機制上具有互補性。首次實現了具有C2對稱性的馮氏配體（手性N,N’-雙氧化物）在光催化自由基還原反應中的應用，克服了叔胺氧化物易被還原的問題，高效地實現了鄰（羥）氨基醇化合物的高非對映立體選擇性和高對映選擇性合成。
光催化偶聯反應的機制
此外，課題組與呂鑫教授課題組合作，系統研究了催化反應的機理，提出了自由基型的Zimmerman-Traxler 過渡態反應模型，並通過對照實驗和計算進行驗證，合理地解釋了反應的催化循環過程和立體選擇性機制。最終，應用該方法，經兩步反應高效地實現了(+)-麻黃鹼[(+)-ephedrine]和司來吉蘭[(−)-selegiline] 的對映選擇性合成，後者在臨床上被用於治療帕金森症、老年痴呆和抑鬱症。
(+)-麻黃鹼[(+)-ephedrine]和司來吉蘭[(−)-selegiline] 的對映選擇性合成
該研究工作主要由黃培強教授課題組的鄭嘯副教授指導，2013級碩士生葉陳曦完成，碩士生李恆輝和程江濤參與部分工作。呂鑫教授課題組博士生Yared Yohannes Melcamu負責理論計算，阮源萍教授指導碩士生張甜甜負責測試對映體純度，感謝王泉明教授課題組博士生南子昂幫助進行單晶結構測試。
該研究工作得到國家自然科學基金（21472157，21672175，21332007，21273177，91545105），廈門大學校長基金（20720160048），國家基礎科學人才培養基金項目（J1310024），教育部長江學者和創新團隊發展計劃的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-017-02698-4
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